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　　IGZO是什么？

　　IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide)為氧化銦鎵鋅的縮寫，是一種薄膜晶體管技術(shù)，在TFT-LCD主動(dòng)層之上，打上一層金屬氧化物。

　　IGZO面板結(jié)構(gòu)

　　常見(jiàn)的TFT驅(qū)動(dòng)分類主要有a-Si TFT（非晶硅）、LTPS TFT（低溫多晶硅），IGZO TFT也屬于這一范疇。所以說(shuō)到底，夏普這次所提出的IGZO面板，仍然是一種TFT液晶屏幕，當(dāng)然，它也可以用于OLED。

　　用于AMOLED

　　Sharp于2012年開始生產(chǎn)IGZO-TFT液晶面板，自那時(shí)起就開始在智能手機(jī)，平板電腦和電視機(jī)上進(jìn)行設(shè)計(jì)。該公司還展示了基于IGZO 的非矩形顯示器的示例，但夏普并不是這個(gè)領(lǐng)域唯一的玩家。

　　IGZO是這樣被發(fā)現(xiàn)的···

　　全球最早發(fā)現(xiàn)IGZO具有可在均一性極佳的非結(jié)晶狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)不遜于結(jié)晶狀態(tài)的電子遷移率特性的是日本東京工業(yè)大學(xué)前沿技術(shù)研究中心&應(yīng)用陶瓷研究所教授細(xì)野秀雄。

　　細(xì)野秀雄教授在一次專業(yè)研討會(huì)上介紹了IGZO發(fā)現(xiàn)的過(guò)程：

　　“我自1993年起開始研究透明氧化物半導(dǎo)體材料。最初研究的是結(jié)晶材料。同時(shí)，我對(duì)非結(jié)晶材料也懷有強(qiáng)烈興趣。當(dāng)時(shí)業(yè)界普遍認(rèn)為，包括硅在內(nèi)，“非結(jié)晶材料的電子遷移率比結(jié)晶材料要低3～4個(gè)數(shù)量級(jí)”。

　　我覺(jué)得這種看法不對(duì)。我認(rèn)為以硅為代表的共價(jià)鍵合性物雖然有這樣的性質(zhì)，但像素氧化物那樣的離子結(jié)合性物質(zhì)應(yīng)該與此不同。

　　但問(wèn)題是，離子結(jié)合性的物質(zhì)很難形成非結(jié)晶狀態(tài)。不過(guò)，我發(fā)現(xiàn)如果從氣相材料開始制作的話，就比較容易形成非結(jié)晶狀態(tài)。

　　最初，只發(fā)現(xiàn)了1種令人感興趣的材料。通過(guò)描繪這種材料的電子軌道，我發(fā)現(xiàn)很可能有大量的非結(jié)晶的透明氧化物”。”

　　要想作為TFT(薄膜晶體管)來(lái)使用，則必須是可對(duì)載體進(jìn)行控制的物質(zhì)。遷移率多少犧牲一些不要緊，但可隨意轉(zhuǎn)換成導(dǎo)電體或者絕緣體這一點(diǎn)至關(guān)重要。

　　有一種電子遷移率較高、且作為透明導(dǎo)電氧化物也十分出色的代表性材料，這就是IZO(In-Zn-O)。

　　然而，這種材料很難制成絕緣體，無(wú)法直接應(yīng)用于TFT。

　　“于是我想出了一個(gè)方法，即：摻入Ga(鎵)后將其制成IGZO。摻入了Ga之后，電子遷移率會(huì)降至IZO的1/3，即便如此，仍可保證250px2/Vs的遷移率。遷移率如果達(dá)到250px2/Vs，作為顯示器驅(qū)動(dòng)用已足夠。”

　　為什么用IGZO？

　　IGZO的優(yōu)點(diǎn)

　　1，低溫可啟用靈活或低成本蘇打石灰襯底的使用PVD制作工藝；

　　2，可以以相對(duì)較低的成本在常規(guī)A-Si TFT線路上的裝配式以及在更大代數(shù)的液晶面板生產(chǎn)線切割 (夏普可以用十代線切割I(lǐng)GZO面板)；

　　3，IGZO的光滑表面能提供更干凈的界面，以提供更高的分項(xiàng)數(shù)字領(lǐng)域大門絕緣子

　　4，高透光率，可以讓透過(guò)更多的光線，減少光通量的損失；

　　5，良好的均勻性和穩(wěn)定性；

　　6，可控制TFT材料的金屬成分和沉積參數(shù)；

　　7，提供更低的功耗和更快的響應(yīng)時(shí)間(功耗與OLED接近，但厚度比OLED高25%左右)；

　　8，可生產(chǎn)高像素密度(更大的分辨率)驅(qū)動(dòng)更高刷新率(240Hz或更高)的液晶面板；

　　9，同樣可用于生產(chǎn)OLED面板。

　　IGZO材料TFT有多低流動(dòng)性，比傳統(tǒng)的非晶硅形成的埃拉 (準(zhǔn)分子激光退火)，在約10平方厘米/V-秒，流動(dòng)性是大于10的非晶硅，IGZO使用銦、鎵、鋅、 氧氣，取代了傳統(tǒng)的非晶硅基于現(xiàn)用圖層。

　　此外IGZO有電子遷移率超過(guò)傳統(tǒng)材料的40倍，這樣其也可以大大降低液晶屏幕的響應(yīng)時(shí)間。

　　改用IGZO后TFT 內(nèi)的元件可以造得更細(xì)更小，在同一的面積下，原先只能夠容納一組 a-Si 非晶硅的 TFT ，但因?yàn)?IGZO 技術(shù)令 TFT 部份更精細(xì)，因此能夠容納 4 組 IGZO TFT ，顯示不同的色彩及像素點(diǎn)。

　　在一組 a-Si TFT 的相同面積下可容納四組 IGZO TFT 晶體管

　　( 左 ) 機(jī)則設(shè)有不同功能按鍵 ( 右 ) 機(jī)背設(shè)有 DisplayPort 1.2 及 Audio 輸入輸出

　　產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)狀

　　IGZO可以利用現(xiàn)有的非晶硅生產(chǎn)線生產(chǎn)，只需稍加改動(dòng)，因此在成本方面比低溫多晶硅更有競(jìng)爭(zhēng)力。

　　從2012年開始，友達(dá)光電和奇美電子都將生產(chǎn)線改造為了氧化物TFT，并投入IGZO金屬氧化物的研發(fā)，其中友達(dá)表現(xiàn)得更加積極。友達(dá)已經(jīng)發(fā)布65英寸4k×2k IGZO超高解析液晶電視屏，意圖與夏普的超高分辨率面板一較高下。

　　在今年3月份，中電熊貓“高世代高性能小尺寸TFT-LCD面板研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目”驗(yàn)收，高世代高性能小尺寸液晶面板采用IGZO金屬氧化物、銅互連、光配向和有機(jī)絕緣膜等新技術(shù)，研制完成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的5英寸、5.5英寸和6英寸高分辨率IGZO TFT-LCD面板。

　　群創(chuàng)則認(rèn)為，OLED面板需要使用低溫多晶矽（LTPS）或IGZO作為背板來(lái)驅(qū)動(dòng)，由于未來(lái)五到十年，IGZO因?yàn)槭‰娕c成本等優(yōu)勢(shì)下，將在OLED在背板上取得絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。

　　京東方的IGZO產(chǎn)品已經(jīng)取得了蘋果MacBook Air的認(rèn)證，現(xiàn)在京東方同樣使用相同8.5代產(chǎn)線試做蘋果iPad IGZO產(chǎn)品。

　　在今年四月份，華星光電在國(guó)內(nèi)展會(huì)上展出了一款BCE IGZO LCD，即55"UD BCE IGZO，據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工作人員介紹，其融合IGZO+Cu+COA等高端技術(shù)，超大開口率，相同背光條件下，穿透率更高，畫面更亮。

　　只要擁有專利技術(shù)，改造氧化物TFT生產(chǎn)線并不難，只是投資金額要更大一些。IGZO要想形成量產(chǎn)規(guī)模，必須提升良品率才能發(fā)揮成本效益，短期內(nèi)氧化物TFT不會(huì)取代低溫多晶硅制程。

　　產(chǎn)業(yè)鏈

　　WitsView 表示，IGZO 面板需求雖持續(xù)增溫，然而在供給方面恐將隨著韓系面板廠的小世代產(chǎn)線收斂，導(dǎo)致市場(chǎng)上出現(xiàn)供給不足的現(xiàn)象。

　　以往 IGZO 面板供給商主要為三星顯示器、LG顯示器以及夏普。然而，隨著三星顯示器預(yù)計(jì)于今年第三季底關(guān)閉具有 IGZO 量產(chǎn)能力的 5 代線廠（L6），2017 下半年 IGZO 面板將僅由樂(lè)金顯示器與夏普供給。

　　自 2015 年起，iPad Pro 系列機(jī)種皆采用 IGZO 面板，預(yù)計(jì) 2017 年市場(chǎng)矚目的 10.5 吋新品也將加入 IGZO 面板需求行列。在 2017 年 3 款 iPad 產(chǎn)品的需求下，蘋果占全球 IGZO 平板面板出貨比重將由 2016 年的 83%，向上攀升至超過(guò) 90%。